触摸(touch)功能的原理和架构实现 |
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1 目前车载touch的功能,采用的都是电容屏,分为incell和oncell的概念,主要是touch panel的位置不同,主要依据touch panel 和touch IC实现touch的触摸功能,当手指触摸屏幕时,引起电容变化,touch IC会根据panel 的容值变化,计算出触摸的坐标位置以及手势,根据touch IC的不同,会支持多指触摸,手掌模式,各种复杂的手势识别功能。 2 Touch IC touch IC控制器主要包括三部分,BootLoader,Firmware,Configuration。 BootLoader:引导程序,初始化相关的硬件,能够更新Firmware作用。 Firmware :能够读取sensor的信号,处理这些信号,实现touch功能有关的手势和坐标等功能, 并且通过中断相应, 让MCU 通过SPI或者IIC touch 有关信息,一般一款touch 的 Firmware的功能是非常的全的。 Configuration:由于不同的客户需要,对屏的尺寸,touch的报点坐标以及手势的具体需求差异, 都可以通过Configuration进行配置,实现特定客户的特定需求,而且还可以在做 touch 的性能测试,鲁棒性测试,EMC测试,如果出现touch失效的问题,也可以 通过修改Configuration进行问题的解决。 3 touch panel和touch IC供应商 Touch Panel: Tury ,TPK,Token, Goworld, DPT, AVD, NVD, Zhenghai, BOE, Ofilm, Laibao。 Touch Controller IC: Microchip (Atmel), Synaptics, Cypress TDDI: FocalTech,Synaptics,Himax 4 touch 系统架构
1)touch panel和touch IC之间的TX和RX个数是由touch panel的大小,touch sensor个数以及报点坐标的分辨率决定的,前提也是touch IC能够支持这些TX和RX总线的数量;touch IC在idle 的状态也通过RX和TX判断touch panel上的sensor状态,一般情况下,读取sensor的raw 打他差异性越小越好,表示平整度很好,每个区域的性能一致性比较优良。TX的脉冲周期可以理解为touch IC的扫描频率,一般有8ms或者25ms等,我们可以用一个硬币和示波器,并且把信号的放大倍数调到最大,可以同示波器的探针测试touch IC的扫描频率,可以通过是否有扫描频率判断touch IC是否在正常的工作状态。 2)MCU和touch IC之间的IIC通信,MCU是master, touch IC是slave,MCU可以主动的读取touch IC的版本信息,配置信息,raw data,delta data,可以进行自检功能,当手指触摸屏幕时,touch IC会收集touch panel的电容变化信息进行算法处理,并把这些处理的touch信息用特定格式的报文信息存储在RAM中,并且通过拉中断的方式,让MCU以最快的速度读取touch IC的报文信息,MCU中 touch driver的开发是针对特定的touch IC进行开发的,是可以移植的和可配置的,touch的App是针对主机端的所需的touch的功能需求进行开发的,会根据不同的主机,存在差异,主要的功能就是把touch IC的touch 报文信息转换为主机端能够识别的touch 信息的报文。 3)主机端和MCU直接通过CAN信号或者LVDS进行touch信息的传输,一般主机端会沿用安卓的touch相关的组件对touch 的报文信息进行处理,处理完之后,会通知主机的HMI进行有关的界面进行切换。touch 的信号是通过中断和LVDS的IIC back channel进行传输的。 5 touch子系统的相关测试 1) EMC测试,测试是否在某些频率和场强下,出现鬼点或者touch失效。 2)touch的性能测试:包括精确度,线性度,灵敏度,二指分离度等。 3)鲁棒性测试:手套模式,湿度测试,温度测试(正常功能,raw data)。 4)产线的自检测试:这个功能主要是touch IC支持实现,一般ASIL-B级别,可以识别touch panel的错误,比如sensor的虚短,虚断;可以识别touch IC的看门狗错误,电路的增压错误,静电造成的IC异常问题;噪声造成的touch 异常;检查sensor的raw data是否在芯片的要求范围内等等。尽量保证我们的产品在出厂前,所有的touch的组件都是完好的,功能也是正常的,出现任何的异常,都能够在产线端进行拦截,进行分析找到根本原因。 |
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